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En este documento se aborda que es y los tipos de densitometros oseos...

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Secretaría de Salud Subsecretaría de Innovación y calidad Centro Nacional de Excelencia Tecnológica en Salud

Guía Tecnológica No. 28

Densitometría Ósea

Sistema de rayos X (GMDN 37661) Sistema de ultrasonido (GMDN 40779)

(foto)

CENETEC, SALUD Diciembre de 2005 México

SECRETARIO DE SALUD

DR. JULIO FRENK MORA SUBSECRETARIO DE INNOVACIÓN Y CALIDAD

DR. ENRIQUE RUELAS BARAJAS DIRECTORA GENERAL DEL CENTRO NACIONAL DE EXCELENCIA TECNOLÓGICA EN SALUD

M. EN C. ADRIANA VELÁZQUEZ BERUMEN

Guía Tecnológica 28 Densitometría ósea

Presentación La información contenida en las Guías Tecnológicas desarrolladas en el Centro Nacional de Excelencia Tecnológica en Salud (CENETEC), está organizada de manera que pueda ser consultada con facilidad y rapidez para responder dudas o preguntas que frecuentemente se planteará la persona que toma decisiones sobre equipos médicos: ¿Qué es?, ¿Para qué sirve?, ¿Cómo seleccionar la alternativa más apropiada?. Estas guías incluyen información sobre los principios de operación, riesgos para pacientes y operadores además de alternativas de selección. También encontrará cédulas de especificaciones técnicas que pueden ser usadas para la adquisición de los equipos. En la contraportada encontrará un cuadro con las claves y denominaciones de varias instituciones, correspondientes a los equipos descritos en esta guía. Se han incluido la Nomenclatura Global de Dispositivos Médicos (GMDN) que es útil para consultar información de diversos países del mundo; el Cuadro Básico de Instrumental y Equipo Médico del Sector Salud de México que puede usarse en nuestro país para adquisiciones; el Catálogo de Bienes Muebles y Servicios (CABMS) del Gobierno Federal, con fines presupuestales y de inventario; y finalmente el Sistema Universal de Nomenclatura de Dispositivos Médicos (UMDNS) del Instituto de Investigaciones y Cuidados de Emergencia (ECRI) por ser un importante centro colaborador de la Organización Mundial de la Salud, que cuenta con importante información técnica de referencia. Las Guías Tecnológicas del CENETEC, tienen un carácter informativo y no normativo. Las decisiones sobre la adquisición, actualización o retiro de determinado recurso tecnológico son responsabilidad de las autoridades médicas y administrativas competentes en cada caso particular.

Nuestro agradecimiento por sus valiosas contribuciones a especialistas mexicanos de Instituciones Educativas, Empresas, Hospitales Públicos y Privados que participaron en la elaboración de estas guías.

Presentación

Guía Tecnológica 28 Densitometría ósea

Índice de contenido Sección I. Generalidades .......................................................................................................1 1.1 Descripción general. .....................................................................................................2 1.1.1 Índices de medición en densitometría ....................................................................3 1.2 Tipos de densitómetros óseos......................................................................................3 1.3 Principios de operación ................................................................................................4 1.3.1 Sistema operados por medio de rayos X................................................................4 1.3.2 Sistema operados por medio de ultrasonido...........................................................6 Sección II. Normatividad y Riesgos ......................................................................................9 2.1 Normas .........................................................................................................................9 2.2 Clasificación de acuerdo al riesgo ..............................................................................10 2.3 Efectos secundarios y riesgos ....................................................................................10 Sección III. Especificaciones técnicas................................................................................11 Sección IV Alternativas de selección y evaluación ...........................................................12 Sección V. Cédulas de especificaciones técnicas.............................................................14 1. Densitómetro óseo con tecnología DEXA o DXA .........................................................14 2. Sistema de densitometría ósea para cuerpo completo.................................................15 3. Densitómetro óseo para calcáneo ................................................................................16 Bibliografía ............................................................................................................................17 Glosario .................................................................................................................................18 Datos de Referencia .............................................................................................................19

Contenido

Guía Tecnológica 28 Densitometría ósea

Sección I. Generalidades En los últimos años la densitometría ósea se ha convertido en una técnica diagnóstica esencial para la valoración indirecta de la resistencia de los huesos y el análisis del riesgo de fractura individual. Desde las fases más precoces de su desarrollo, esta fascinante técnica ha combinado aspectos relacionados con la física, el análisis cuantitativo, la estadística y la imagen. Como indica su denominación, la principal aplicación de este método es la medición cuantitativa de la densidad de los depósitos minerales de los huesos, que condicionan sus propiedades mecánicas. Las personas que cuentan con una densidad mineral ósea (DMO), significativamente más baja que otras de similar edad y sexo, son más susceptibles de padecer fracturas. La DMO justifica hasta un 85% de la resistencia efectiva del esqueleto y por este motivo la medición de la DMO es tan importante para la evaluación del estado del esqueleto y por tanto en el diagnóstico de la osteoporosis. La densidad mineral ósea (DMO) no es el único determinante de fractura sólo mide el contenido mineral óseo (CMO), no su calidad ni su geometría. La osteoporosis, como su nombre lo indica “hueso poroso”, se caracteriza por la pérdida de minerales óseos y de la matriz de colágeno. La osteoporosis es la disfunción metabólica ósea más común que da como resultado fracturas osteoporóticas, las cuales resultan en una reducción de la calidad de vida y en enormes costos por su tratamiento. Aunque la osteoporosis es una condición que se asocia con la disminución generalizada de la masa ósea en todo el esqueleto, la tasa de recambio metabólico y la pérdida ósea no es uniforme en todos los componentes del esqueleto. Los sectores del esqueleto que habitualmente son considerados como “patrón” en el diagnóstico de osteoporosis son la columna lumbar y el tercio proximal del fémur. La región de interés preferida por su mayor reproducibilidad es aquella que abarca las cuatro primeras vértebras (L1-L4) en la proyección postero-anterior. Ocasionalmente pueden darse condiciones que afecten a los resultados de alguna vértebra. En esta situación deben ser excluidas de la valoración global, como ocurre ante los aplastamientos o acuñamientos vertebrales, osteoartritis, escoliosis, artefactos de origen quirúrgico, etc. Una exploración de columna puede estimarse como válida si se pueden utilizar al menos dos vértebras. Otra de las regiones estándar es el antebrazo. Esta región debe ser medida cuando la cadera y la columna no pueden ser medidas con exactitud. La fractura de cadera es la complicación más seria de la osteoporosis: • • •

Genera incapacidad permanente en más del 30% de los pacientes. Entre el 12 y el 21% de los pacientes con fractura de cadera mueren en el transcurso del año siguiente al evento. Más del 50% son incapaces de retornar a su vida normal e independiente.

Sección I ► 1

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La densitometría ósea puede detectar la osteoporosis en su etapa precoz para así comenzar un tratamiento en una fase temprana y evitar en la medida de lo posible, la presentación de fracturas. Una de las principales utilidades de la densitometría ósea es el seguimiento de los cambios en el contenido mineral de una región ósea. Es posible, por tanto, la cuantificación en cada paciente de los cambios óseos que se dan con el envejecimiento, en enfermedades o ante factores secundarios. Es muy importante también su aplicación para valorar la eficacia de los tratamientos específicos. En los pacientes que no reciben tratamiento, es importante conocer si existen pérdidas de masa ósea y su cuantía. En cambio, en aquellos que sí reciben una terapia específica, el objetivo de las mediciones seriadas con densitometría es detectar los pacientes que mantienen una pérdida significativa a pesar de la misma. 1.1

Descripción general.

La densitometría ósea (DO) es una manera segura, efectiva, no invasiva e indolora de obtener información importante sobre los huesos. La DO mide la densidad mineral ósea (DMO o BMD por sus siglas en inglés) de una persona. Mientras menor sea la densidad de un hueso, mayor será el riesgo de fracturas. Bajo la denominación de densitometría ósea se incluyen varias técnicas que permiten de forma directa el cálculo preciso y fiable de la masa ósea. En su mayoría, estas técnicas se basan en el uso de los rayos X, pero también se utiliza el ultrasonido. Desde un punto de vista operativo, estas técnicas pueden ser clasificadas en dos tipos: a) Densitometría central o axial mide la DMO en cualquier región del esqueleto (o incluso en el esqueleto completo), con aplicación al análisis de la composición corporal, y b) Densitometría periférica mide la masa ósea en una única región ósea, y localizada en el esqueleto periférico (extremidades). La densitometría central aventaja a la densitometría periférica en cuanto al rendimiento diagnóstico, debido a su capacidad para explorar las regiones de mayor interés clínico. Puede realizar las mediciones en las regiones que cuentan con una mayor riqueza de hueso trabecular (esponjoso), que sólo constituye el 20% de la masa ósea del esqueleto, pero que justifica el 80% del metabolismo óseo, debido a su mayor vascularización, superficie y proximidad con la médula ósea. Se considera que el hueso trabecular es 10 veces más activo metabólicamente, que el componente cortical (compacto). La mayor calidad en la capacidad de predicción de fracturas por la densitometría se obtiene cuando las mediciones se efectúan en la misma región que se desea evaluar. La importancia clínica de las fracturas de columna y fémur proximal, y el hecho de disponer de una mayor proporción de hueso trabecular, convierten a estas regiones en las preferidas para el diagnóstico de osteoporosis. Sección I ► 2

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1.1.1

Índices de medición en densitometría

En todas las técnicas de densitometría, los resultados relativos se ofrecen de forma similar. Se utiliza el índice T (conocida también como T-score) y el índice Z (conocida también como Z-score). El índice T indica la cantidad de hueso que tiene el paciente comparado con un adulto joven del mismo sexo con una masa ósea máxima (promedio de 30 años de edad). Un puntaje de más de –1 se considera normal. Un puntaje entre –1 y –2.5 se clasifica como osteopenia, que es la primera etapa de pérdida ósea. Un puntaje de menos de –2.5 se define como osteoporosis. Este índice se utiliza para calcular su riesgo de sufrir una fractura. El índice T permite, gracias a criterios diagnósticos aceptados por la OMS: 1) Afirmar o descartar la presencia de la enfermedad, en este caso osteopenia u osteoporosis; 2) Graduar la severidad de la desmineralización analizando el riesgo de fractura regional y general. Sin embargo, el índice T no sirve para la monitorización de los pacientes. El índice Z indica la cantidad de hueso que tiene el paciente en comparación con otras personas de su edad, y del mismo tamaño y sexo. Si es anormalmente alto o bajo, puede significar que hay que hacer otros exámenes médicos. También se utiliza como elemento diagnóstico en la población infantil o adolescente, que aún no ha alcanzado la madurez de su esqueleto. En la DO se evalúan los resultados de la exploración como medida de densidad con respecto a personas de la misma edad y sexo (índice “Z”) y con respecto a personas de 30 años (índice “T”). Los resultados menores de cero (0) implican que existe una disminución en la densidad ósea, sin embargo, los resultados que se deben tomar en cuenta son aquellos cuyos valores son inferiores a –1 (menos uno), ya que los resultados mayores a este valor están dentro de márgenes razonables. La forma más común para expresar los resultados es: Osteopenia: -1 > T > -2.5 Osteoporosis: T< -2.5 1.2

Tipos de densitómetros óseos

Existen dos tecnologías para medir la densidad mineral ósea que permite clasificar los densitómetros óseos:

Sección I ► 3

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De rayos X Por su tecnología Por su aplicación

1.3

De ultrasonido De cuerpo entero De extremidades

Sistema húmedo Sistema seco Esqueleto completo Esqueleto apendicular

Principios de operación 1.3.1

Sistema operados por medio de rayos X.

Este tipo de sistema usa una fuente de rayos X doble para evaluar la DMO. Esta tecnología se conoce como absorciometría de rayos X de doble energía (dual energy x – ray absorptiometry, DXA o DEXA por sus siglas en inglés). Este método es el más empleado ya que permite la medición en varios sitios y su precisión es mayor. La exploración utiliza dosis bajas de rayos X que pasan por el cuerpo, y toman una radiografía a nivel de la parte baja de la espina dorsal y de la cadera. Por medio de este sistema se puede medir la densidad de calcio de los huesos. La realización de este estudio es sencilla, y no requiere de preparación por parte del paciente. La técnica de densitometría ósea más difundida es la absorciometría radiológica de doble energía (DXA). Esta técnica se basa en los trabajos de Cameron y Sorensen en 1963, quienes usaron una fuente emisora de radiación gamma de única energía. La limitación principal de las fuentes monoenergéticas es la presencia de cantidades importantes de tejidos blandos, como se da en la columna, tronco, cadera o esqueleto completo. Esta limitación se resolvió con el uso de la doble energía, ya que permite la corrección de la variación del grosor de los tejidos blandos. El paso siguiente fue la sustitución de las fuentes emisoras isotópicas, por generadores de rayos X, lo que dio lugar a la absorciometría de doble energía (DXA). La explicación básica de cómo funcionan este tipo de sistemas consiste en que el haz de radiación de baja energía cede parte de esta energía al interactuar con la materia que atraviesa; dicho de otra forma, el haz de radiación experimenta una atenuación, que depende de la energía de los rayos, de la naturaleza (número atómico) de los componentes que atraviesan y del grosor del material. Los sistemas de DXA, utilizan dos métodos para crear un espectro de doble energía de una fuente de rayos X. Un método alterna pulsos de bajo voltaje y alto voltaje aplicado al tubo de rayos X. Los valores de atenuación son el resultado de una baja energía y una alta energía de rayos X por lo tanto, son medidos separadamente. El otro método aplica un potencial constante a la fuente de rayos X, utilizando un filtro para separar el espectro de energía dentro de dos bandas estrechas de energía. Un detector de energía con un analizador de doble canal cuenta los fotones resultantes. Las características de atenuación del hueso y del Sección I ► 4

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tejido suave varían con la energía de rayos X. El uso de dos energías permite valorar el mineral de hueso y el tejido suave independientemente de su homogeneidad. Cada escáner DXA utiliza, ya sea un haz de luz acoplado a un detector simple (primera generación) o un haz de luz amplio acoplado a una serie lineal de detectores (segunda generación). El escáner que utiliza un haz de luz realiza una exploración minuciosa en dos dimensiones, mientras que el escáner que utiliza un haz de luz amplio realiza un solo barrido a través del paciente siendo esto mucho más rápido. Los resultados de las mediciones con DXA se suelen ofrecer en forma de valores absolutos y relativos, es decir, una vez que se han comparado con los valores de referencia. En los resultados absolutos, el contenido mineral óseo en el hueso (CMO ó BMC bone mineral content, por sus siglas en inglés) y la densidad mineral del hueso (DMO ó BMD bone mineral density, por sus siglas en inglés) se calculan en g/cm y g/cm2 respectivamente. La medición en g/cm2 es la más difundida cuando se mide la DMO, ya que traslada el contenido mineral en el área proyectada (en dos dimensiones) del hueso explorado. El sistema DXA es efectivo en predecir riesgos de fracturas en cadera, proporciona también una imagen clara de espacios intervertebrales, especialmente en pacientes con CMO bajo. Las imágenes de alta resolución son compatibles con los sistemas DXA, en un posterior escaneo del mismo paciente aseguran la medición exacta de la región de interés (ver Fig. 1).

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Al igual que otros métodos de evaluación cuantitativos para el mineral del hueso, la utilidad clínica del DXA depende de su precisión, su certeza y su sensibilidad. • • •

La precisión de cada técnica se basa en la habilidad de reproducir los resultados confiables. La certeza se refiere a que tan cerca están las mediciones DXA de reflejar el verdadero valor de CMO. La sensibilidad se refiere a la habilidad de detectar lecturas y cambios anormales con el tiempo.

La precisión y la certeza se expresan típicamente como porcentaje del coeficiente de variación (CV) de las mediciones repetidas (al bajar el CV, es más preciso o exacto el método). Un CV de 0.4% a 2% es accesible para los sistemas DXA. Para garantizar lecturas seguras, los sistemas DXA se deben calibrar regularmente, por lo cual, muchos sistemas DXA recientes tienen sistemas internos semiautomáticos de calibración. 1.3.2

Sistema operados por medio de ultrasonido.

Los equipos para densitometría por ultrasonido ofrecen un sistema que puede estimar la Densidad Mineral del Hueso (DMO) a partir del índice cuantitativo de ultrasonido. Estos sistemas utilizan una fuente de ultrasonido la cual no es irradiante por lo que no se requieren de instalaciones especiales y el operador no requiere contar con una especialidad en radiodiagnóstico. Son aparatos que miden la velocidad del sonido (speed of sound, SOS por sus siglas en inglés), la banda de atenuación de ultrasonidos (broadband ultrasonic attenuation, BUA por sus siglas en inglés) y el índice cuantitativo ultrasónico (quantitative ultrasound index, QUI por sus siglas en ingles) del esqueleto apendicular, a través del calcáneo (talón), falanges (dedos de los pies y dedos de las manos) o la tibia (pierna). Esta información se ofrece en forma de modificación de la velocidad del haz (SOS), atenuación del mismo (BUA), o una combinación de ambas, en forma de índice de calidad. Por lo general son equipos pequeños y ligeros y de un menor costo que los de sistema de rayos X. Debido a que las ondas de ultrasonido tienen las propiedades normales de una onda común, como la reflexión, refracción y difracción, se producen ecos cada vez que el haz encuentra impedancias acústicas diferentes, como la del hueso y músculo. Los ecos son creados por dos transductores colocados opuestamente uno con respecto del otro y se puede utilizar para medir el espesor del hueso (ver Fig. 2).

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Además de producir ecos, las ondas de ultrasonido pue...